冷知识 | 跑步时可以不摆臂吗？
摆臂与不摆臂，竟然是个哲学问题
跑步过程当中摆臂可能是最自然不过的动作。如果有人问你：跑步的时候不摆臂，会影响你跑步吗？你大概会嗤之以鼻，以为是个“无厘头”的问题。
但是在近日小编读到的一篇文章里，真的有一群“奇葩”科学家，认真地做了实验研究。这研究看上去似乎有些“搞笑”，但是他们的发现却与我们的经验判断有所不同，甚至可能带来一项全新的跑步装备发明！
这个研究来自于美国三所大学的研究人员Brooks、Weyand和Clark。大致过程是这样的：
正常跑姿与“奇葩跑姿”
图片来源：《限制手臂摆动对冲刺表现的影响》
7名专业田径运动员，以及10名团体竞技项目运动员，分别用正常的跑姿（上图左栏）以及双手交叉抱在胸前的跑姿（上图右栏）进行几组30米全速冲刺。
这个略带幽默色彩的实验，结果也是出人意料的：相比于正常跑姿，不摆臂的“奇葩跑姿”整体平均用时仅仅慢了1.6%，也就是0.05秒左右。而且，不摆臂的几次尝试中，第三次尝试较第二次还有明显提高——也就是说，当运动员适应了这种“奇葩跑姿”后，其冲刺成绩几乎不会受到影响。
如果摆臂对于跑步快慢没有影响，
那它的意义是什么呢？
从运动力学的角度来说，在跑步过程中，双腿大幅摆动会对身体产生角动量，引起身体的左右摆动，而摆臂的目的，就在于抵消这个角动量，维持身体朝向的平衡。当双臂被限制住无法摆动时，人体会自觉通过摆动自己的躯干，以起到代偿作用。
躯干摆动（右）弥补双臂无法摆动的影响
图片来源：《限制手臂摆动对冲刺表现的影响》
可能我们的读者会说，对于耐力运动跑者，冲刺速度并不是重点，我们更关注的是跑步过程中能量的消耗。
真的也有学者研究了摆臂对于长距离跑者能量消耗的影响：Arellano和Kram的研究表明，相对于长跑过程中双臂自然摆动，双手背在身后、交叉在胸前、抱头三种不同跑姿，分别会多消耗3%、9%和13%的能量。
大概没有人会用这三种奇葩跑姿，但是综合这两个研究我们可以推断，跑步时的摆臂动作，应该在保证维持身体平衡的前提下，幅度尽量地小，以避免不必要的能量消耗。
Arellano和Kram的“蝙蝠衣”
于是上文提到的科学家Arellano和Kram，还设计出一个跑步装备“蝙蝠衣”，用来固定双臂的摆动幅度，减少能量损耗。据说体育巨头Nike公司甚至考虑过将这个设计真正生产出来。你能够想象自己穿着这样的设备跑马拉松吗？
关于摆臂动作，经验告诉我们摆臂对于跑步时有帮助的。早在古希腊时期，大哲学家亚里士多德就曾断定：摆臂可以使人跑得更快。
关于亚里士多德，另外一个为人所熟知的故事，是他“重的物体更先落地”的判断，被伽利略证伪从而引发物理界的几个重大发现。
如今的跑姿教程，对于跑步摆臂的幅度、手肘角度等都有非常详细的阐述。未来的某天，市面上可能真的会出现“蝙蝠衣”这样的装备。可以说，“无厘头”的科学精神与人类固有经验的碰撞，大概就是这些发明发现，乃至人类进步的源动力吧！
文/Rui
参考文献
Brooks, L. C., Weyand, P. G., & Clark, K. P., (2022). 限制手臂摆动对冲刺表现的影响 Does restricting arm motion compromise short sprint running performance? Gait Posture., 2022 Mar 4;94:114-118. doi: 10.1016/j.gaitpost.2022.03.001
Arellano, C. J. & Karam, R., (2014) 人体跑步时的代谢消耗：摆臂的影响 The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? J Exp Biol. 2014 Jul 15;217(Pt 14):2456-61. doi: 10.1242/jeb.100420.
Alex Hutchinson. 关于摆臂对跑步影响的新数据 There's new data on how your arm swing affects running. 来源网站: www.outsideonline.com
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